Resource management of dynamic coastal environments using synoptic measures from remote sensing

In addition to providing vital ecological services, coastal areas of North Carolina provide prized areas for habitation, recreation, and commercial fisheries. However, from a management perspective, the coasts of North Carolina are highly variable and complex. In-water constituents such as nutrients, suspended sediments, and chlorophyll a concentration can vary significantly over a broad spectrum of time and space scales. Rapid growth and land-use change continue to exert pressure on coastal lands. Coastal environments are also very vulnerable to short-term (e.g., hurricanes) and long-term (e.g., sea-level rise) natural changes that can result in significant loss of life, economic loss, or changes in coastal ecosystem functioning. Hence, the dynamic nature, effects of human-induced change over time, and vulnerability of coastal areas make it difficult to effectively monitor and manage these important state and national resources using traditional data collection technologies such as discrete monitoring stations and field surveys. In general, these approaches provide only a sparse network of data over limited time and space scales and generally are expensive and labor-intensive. Products derived from spectral images obtained by remote sensing instruments provide a unique vantage point from which to examine the dynamic nature of coastal environments. A primary advantage of remote sensing is that the altitude of observation provides a large-scale synoptic view relative to traditional field measurements. Equally important, the use of remote sensing for a broad range of research and environmental applications is now common due to major advances in data availability, data transfer, and computer technologies. To facilitate the widespread use of remote sensing products in North Carolina, the UNC Coastal Studies Institute (UNC-CSI) is developing the capability to acquire, process, and analyze remotely sensed data from several remote sensing instruments. In particular, UNC-CSI is developing regional remote sensing algorithms to examine the mobilization, transport, transformation, and fate of materials between coupled terrestrial and coastal ocean systems. To illustrate this work, we present the basic principles of remote sensing of coastal waters in the context of deriving information that supports efficient and effective management of coastal resources. (PDF contains 4 pages)

The marine protected area planning process in Washington state: Recommendations for increased effectiveness

In Washington State, the Department of Natural Resources (WA DNR) is responsible for managing state-owned aquatic lands. Aquatic reserves are one of many Marine Protected Area (MPA) designations in WA State that aim to protect sensitive aquatic and ecological habitat. We analyzed the designation and early planning processes of WA State aquatic reserves, identified gaps in the processes, and recommend action to improve the WA State aquatic reserve early planning approach. (PDF contains 4 pages)

Poverty alleviation among fishermen within the floodplains of Kaduna River: implication for introducing commercial fish farming at village level in Doko local government area of Niger State, Nigeria

A diagnostic survey was conducted among the fishermen in six selected villages in Doko Local Government Area of Niger State. One hundred and fifty fishermen were randomly selected and interviewed to find out whether or not they had interest in commercial fish farming aimed at improving their livelihood. The dwindling fish catches in the natural flood plain ponds and Ex-bow Lakes continue to have a serious negative effect on the socio-economic well being of the village communities in question. A break on natural regular annual flooding of the plains had resulted into very low natural fish recruitment. Data analysis using simple descriptive statistics revealed that land tenure system, educational status, inadequate infrastructural facilities, religious taboos, existing fish species among others were found to be favourable indices for commercial fish farming. However, serious conflicts among the fishermen concerning the ownership status of these natural fish ponds are found to be major obstacles to commercial fish farming despite that the traditional ownership of the ponds were vested in the lands of individuals and village communities. Extensive fish farming and small-scale fish farming in the ponds and Ex-bow Lake with improved management practices are considered to be profitable venture. Despite the fact that fish seeds supply and extension effort are still inadequate, the fish farmers have indicated willingness to adopt commercial fish farming in the Ex-bow Lakes and flood plains in order to restore abundant fish production thereby providing for their food security and also increasing the daily income

Wind-driven desertification: process modeling, remote monitoring, and forecasting

Arid and semiarid landscapes comprise nearly a third of the Earth's total land surface. These areas are coming under increasing land use pressures. Despite their low productivity these lands are not barren. Rather, they consist of fragile ecosystems vulnerable to anthropogenic disturbance.

The purpose of this thesis is threefold: (I) to develop and test a process model of wind-driven desertification, (II) to evaluate next-generation process-relevant remote monitoring strategies for use in arid and semiarid regions, and (III) to identify elements for effective management of the world's drylands.

In developing the process model of wind-driven desertification in arid and semiarid lands, field, remote sensing, and modeling observations from a degraded Mojave Desert shrubland are used. This model focuses on aeolian removal and transport of dust, sand, and litter as the primary mechanisms of degradation: killing plants by burial and abrasion, interrupting natural processes of nutrient accumulation, and allowing the loss of soil resources by abiotic transport. This model is tested in field sampling experiments at two sites and is extended by Fourier Transform and geostatistical analysis of high-resolution imagery from one site.

Next, the use of hyperspectral remote sensing data is evaluated as a substantive input to dryland remote monitoring strategies. In particular, the efficacy of spectral mixture analysis (SMA) in discriminating vegetation and soil types and detennining vegetation cover is investigated. The results indicate that hyperspectral data may be less useful than often thought in determining vegetation parameters. Its usefulness in determining soil parameters, however, may be leveraged by developing simple multispectral classification tools that can be used to monitor desertification.

Finally, the elements required for effective monitoring and management of arid and semiarid lands are discussed. Several large-scale multi-site field experiments are proposed to clarify the role of wind as a landscape and degradation process in dry lands. The role of remote sensing in monitoring the world's drylands is discussed in terms of optimal remote sensing platform characteristics and surface phenomena which may be monitored in order to identify areas at risk of desertification. A desertification indicator is proposed that unifies consideration of environmental and human variables.

Dinâmica populacional de Halodule wrightii Ascherson e sua fauna e flora associada em Cabo Frio RJ

Fanerógamas marinhas (gramas marinhas) são plantas com flores adaptadas ao ambiente marinho costeiro da maioria dos continentes do mundo. As gramas marinhas formam extensos bancos e proveem valiosos recursos em águas costeiras rasas em todo o mundo, servindo de alimento e berçário para espécies importantes de pescados comerciais e recreacionais. Nesse estudo foi realizada uma revisão sobre o estado de conhecimento das fanerógamas marinhas no Brasil até o presente momento; avaliou-se a importância do monitoramento em longo prazo e a influência de fatores ambientais, como o número de manchas solares; pesquisou-se também a distribuição espacial da grama marinha, bem como a fauna e flora associada; e o crescimento de Halodule wrightii em duas condições ambientais extremas (exposta no ciclo de maré baixa e permanentemente submersa). A revisão bibliográfica sobre as gramas marinhas foi abrangente e verificou a existência de algumas lacunas no conhecimento. Através do monitoramento a longo prazo pôde ser observado que o número de manchas solares tem forte relação negativa sobre a altura do dossel das gramas marinhas de região entre marés. A variação de marés na região de mediolitoral está relacionada diretamente com a distribuição espacial de Halodule wrightii e, consequentemente na distribuição da fauna e flora associada. A diferença de crescimento nos eixos de Halodule wrightii em condições ambientais diferentes é compensada pelas variações nas características de distribuição da planta no ambiente, tais como a altura do dossel, a densidade e biomassa de eixos. O monitoramento a longo prazo pode permitir a tomada de ações que auxiliem no manejo e na recuperação desses importantes habitats costeiros.

"Rapid and dramatic changes in vegetation" of a small pond on Holy Island (Northumbria): Chaotic dynamics?

This note describes changes to the relative extent of four structurally dominant submerged macrophytes in a pond on Holy Island National Nature Reserve, Northumbria, between 1991 and 1998. The estimated extent of the four submerged macrophytes and bare substratum between 1991 and 1998 showed dramatic changes with no obvious pattern or periodicity, as well as no identifiable natural or anthropogenic causes. Chaotic variation may be an important character of submerged pond plant populations, so that surveys taken in a single year may give an unreliable picture of plant populations.

Os pecados do Brasil: luteranos e inquisição séculos XVI e XVII

O tema desta pesquisa abrange a penetração e a repressão inquisitorial portuguesa à chamada heresia luterana. Antes de qualquer comentário, é necessário dizer que o termo luterano, na Época Moderna, era utilizado pelos inquisidores como termo genérico para identificar os estrangeiros protestantes. É um tema inédito e original, no âmbito das pesquisas históricas especializadas em Inquisição, com o foco direcionado para os processos inquisitoriais do Santo Ofício Lisboeta contra réus em terra brasílica. Trata-se de uma investigação a respeito da introdução e da difusão do luteranismo no Brasil colonial entre os séculos XVI e XVII. Processos da Inquisição portuguesa são as fontes primárias de maior relevância nesta tese. Além de que, há documentos administrativos e jurídicos que aprimoram a exploração da temática. O luteranismo no Brasil Colonial apresentou várias facetas: desde um luteranismo das naus, quando os portugueses expandiam-se para o além-mar e eram tomados por luteranos ingleses e franceses ao luteranismo da terra firme com seus conflitos e guerras coloniais, contando, também, com aquele tipo de luteranismo por adesão voluntária. O crime perseguido e processado pelo Tribunal da Inquisição Portuguesa no Brasil foi um luteranismo articulado com as profundas mudanças sociais, políticas e culturais da Europa Moderna e com as singularidades da sociedade colonial.

Análise da contaminação das águas do córrego São Lourenço (Nova Friburgo, RJ) por agrotóxicos organofosforados e carbamatos

O córrego de São Lourenço (Nova Friburgo RJ), situado na principal região agrícola do estado, representa um importante manancial hídrico do município de Nova Friburgo que percorre um vale onde se concentram as principais lavouras responsáveis pela produção de olerícolas do Estado. Esta localidade apresenta expressiva relação de consumo de agrotóxicos por trabalhador (56 kg/trabalhador/ano). Assim, este córrego recebe todos os resíduos provenientes das lavouras situadas em suas margens. As águas desse córrego são usadas após tratamento pela população residente na área metropolitana e, são usadas sem tratamento pela população residente em suas margens. Este estudo tem como objetivo avaliar a contaminação das águas desse córrego por agrotóxicos anticolinesterásicos. Amostras de água foram coletadas mensalmente de abril/07 a fevereiro/08, em seis pontos do Córrego São Lourenço e em um ponto do Córrego das Paixões. Foram utilizadas garrafas previamente rinsadas com metanol e enxaguadas várias vezes com água destilada. A avaliação dos níveis de pesticidas se deu por método enzimático descrito por Cunha Bastos et al (1991) e pela etapa de concentração e extração dos pesticidas em coluna de carvão ativado foi adaptada a partir do método descrito por Kaipper et al. (2001), que possui a vantagem de ser um teste rápido de avaliação inicial e de baixo custo. Como controle negativo foi usado águas coletadas no ponto um, situado em área de floresta, sem terras cultivadas ao redor. Foram geradas 72 amostras, onde 33 apresentaram indícios de contaminação, mas apenas uma atingiu o limite de detecção do método, 5 ppb, em maio/07. Estes resultados, principalmente os obtidos nos pontos localizados na parte final do córrego São Lourenço, sugerem, além da utilização recente de agrotóxicos, a importância de fatores climatológicos e do regime do uso de tais compostos possivelmente interferindo na detecção dos resíduos em questão

Avaliação da corrosão microbiológica do aço carbono 1020 em água do mar sintética na presença de bactérias redutoras de sulfato

Bactérias redutoras de sulfato (BRS) possuem um papel importante na corrosão de ligas metálicas expostas em hábitats marinhos, óleos e solos úmidos. A redução do sulfato por estas bactérias resulta na produção de H2S, podendo influenciar os processos anódico e catódico na corrosão de materiais. Neste trabalho, o comportamento da corrosão microbiológica no aço carbono AISI 1020 foi avaliada em meio Postgate C, na presença e na ausência de BRS, as quais foram isoladas da camada de ferrugem presente numa tubulação submersa da Baía de Guanabara RJ. A taxa de corrosão e o comportamento eletroquímico do aço nas duas condições foram investigados através dos métodos de perda de massa e de polarização potenciodinâmica. A formação do biofilme e dos produtos de corrosão na superfície do aço foram observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Em complementação, foi realizada a quantificação das BRS (planctônicas e sésseis) pelo método do número mais provável (NMP). A presença de BRS no meio ocasionou o deslocamento do potencial de corrosão para valores mais negativos em todos os tempos de ensaio estudados, indicando um aumento no processo corrosivo. Nos ensaios de perda de massa, a taxa de corrosão do aço carbono foi maior na ausência de BRS, provavelmente devido à formação de um biofilme na superfície do metal nos ensaios com inóculo, e a uma menor tendência de haver corrosão generalizada neste tipo de meio. As micrografias de MEV revelaram a presença de agregado celular na superfície do aço carbono durante o experimento, e a presença de pites profundos após remoção do biofilme, mostrando prevalência deste tipo de corrosão. Com 35 dias de ensaio, a densidade de corrente de corrosão aumentou na presença de BRS

The changing chemical composition of chalk streams and rivers

The area studied was the River Frome system below Dorchester. The main river has its origins mainly in chalk springs, although some of its tributaries have surface run-off from farm lands and heath-lands. Thus the chemistry of the river is affected by changes in land practice and differences in the geology of the catchment area. Regular chemical analysis of chalk waters started at the River Laboratory in 1964, Regular weekly analyses have been carried out since 1965 at Bere Stream (a small chalk stream) and the River Frome (a large chalk stream); also single samples have been analysed to provide preliminary information. In 1970-71 an attempt was made to discover the contribution each main source made to the flow and chemical composition of the River Frome. Results of these investigations are presented in the paper.

Encruzilhadas da cultura: imagens de Exus e Pombajiras na Umbanda

A presente dissertação pretende ser uma pequena contribuição para o campo, ainda pouco explorado, dos estudos das artes sacras afro-descendentes brasileiras. Aqui, intento me aprofundar no mundo delicado e complexo no qual se inserem as esculturas religiosas dos Exus e das Pombajiras da Umbanda. Todo o percurso desenvolvido pelas imagens que figuram esses entes está envolto em uma contraparte imaterial, ligada de maneira indissociável à mítica religiosa e ao afeto. Gerada usualmente em conluio com o onírico e o invisível, as imagens de Exus e Pombajiras ganham formas graças a um processo criativo coletivo e, presentes no mundo material, passam a cumprir função sagrada primordial nos espaços do terreiro e do lar. A demonização, dado visual tão identificável nas representações escultóricas desses entes, esconde um conteúdo simbólico que vai além da associação simplista entre Exu e o diabo. Esses personagens do culto de Umbanda e suas figurações imagéticas se ligam a uma série de fatores culturais e legados mítico-religiosos, contemporâneos e arcaicos, que, submersos em sua simbologia religiosa, podem ser entrevistos pelos ícones de suas representações

Application of Entropy and Fractal Dimension Analyses to the Pattern Recognition of Contaminated Fish Responses in Aquaculture

The objective of the work was to develop a non-invasive methodology for image acquisition, processing and nonlinear trajectory analysis of the collective fish response to a stochastic event. Object detection and motion estimation were performed by an optical flow algorithm in order to detect moving fish and simultaneously eliminate background, noise and artifacts. The Entropy and the Fractal Dimension (FD) of the trajectory followed by the centroids of the groups of fish were calculated using Shannon and permutation Entropy and the Katz, Higuchi and Katz-Castiglioni's FD algorithms respectively. The methodology was tested on three case groups of European sea bass (Dicentrarchus labrax), two of which were similar (C1 control and C2 tagged fish) and very different from the third (C3, tagged fish submerged in methylmercury contaminated water). The results indicate that Shannon entropy and Katz-Castiglioni were the most sensitive algorithms and proved to be promising tools for the non-invasive identification and quantification of differences in fish responses. In conclusion, we believe that this methodology has the potential to be embedded in online/real time architecture for contaminant monitoring programs in the aquaculture industry.

Insight on how fishing bats discern prey and adjust their mechanic and sensorial features during the attack sequence

Several insectivorous bats have included fish in their diet, yet little is known about the processes underlying this trophic shift. We performed three field experiments with wild fishing bats to address how they manage to discern fish from insects and adapt their hunting technique to capture fish. We show that bats react only to targets protruding above the water and discern fish from insects based on prey disappearance patterns. Stationary fish trigger short and shallow dips and a terminal echolocation pattern with an important component of the narrowband and low frequency calls. When the fish disappears during the attack process, bats regulate their attack increasing the number of broadband and high frequency calls in the last phase of the echolocation as well as by lengthening and deepening their dips. These adjustments may allow bats to obtain more valuable sensorial information and to perform dips adjusted to the level of uncertainty on the location of the submerged prey. The observed ultrafast regulation may be essential for enabling fishing to become cost-effective in bats, and demonstrates the ability of bats to rapidly modify and synchronise their sensorial and motor features as a response to last minute stimulus variations.

星载激光对水下目标通信可行性研究

The characteristics of media in communication channel are analyzed briefly and the reasonable optical parameters of media are adopted. With certain communication system parameters the temporal and spatial distributions of the received signal from submerged platform are simulated using Monte Carlo method. The upper limit of the ratio of Monte Carlo estimated error to averaged value is about 0.3%. From the simulated results, the optimized sampling timing of receiver and field of view of telescope are obtained. Also the signal-to-noise ratio of the receiver is calculated. Based on this, the error probability of the communication system is deduced from laser pulse position modulation and maximum likelihood detection. The results show that under severe environment robust laser communication from a satellite to a submerged platform can be achieved.

A estranha nação de Moacyr Scliar: a ficcionalização de lugares, identidades e imaginários judaicos e brasileiros

Esta tese trata da ficcionalização das questões de identidades, lugares e imaginários judaicos e brasileiros nos romances contos e novelas de temática judaica escritos pelo gaúcho Moacyr Scliar. Na introdução, apresento os objetivos e pressupostos gerais do trabalho, bem como proponho uma divisão da obra em questão em duas fases. No primeiro capítulo, analiso os romances A Guerra no Bom Fim (1972) e O Exército de um Homem Só (1973), sob o ponto de vista da testagem de lugares judaicos clássicos enquanto fontes de inspiração para a resolução dos dilemas que emergem na diáspora brasileira e o início de um processo de dotação de legitimidade ao viver judaico na diáspora sul-americana. No segundo capítulo, analiso o conto A Balada do Falso Messias (1976) e o romance Os Voluntários (1979), sob o ponto de vista da tematização do Messianismo, do Sionismo e do papel que Jerusalém exerce no imaginário judaico moderno e de sua adequação ou não para alimentar o imaginário judaico na contemporaneidade. No terceiro capítulo, trato da ficcionalização das construções identitárias das personagens judias da primeira fase da obra scliariana (1972 a 1980), sob o ponto de vista das noções de hibridismo, aculturação e assimilação. Neste capítulo, analiso as personagens centrais dos romances A Guerra no Bom Fim, O Exército de um Homem Só, Os Deuses de Raquel (1975), (O Ciclo das Águas) (1975), Os Voluntários e O Centauro no Jardim (1980). No quarto capítulo, analiso o romance A Estranha Nação de Rafael Mendes (1983), tentando demonstrar que esta narrativa representa um divisor de águas na obra do autor, por tematizar as raízes judaicas da cultura brasileira através dos marranos, cristãos-novos e cripto-judeus que aqui aportaram com os portugueses em 1500. No quinto e último capítulo, analiso os romances da Segunda fase scliariana: Cenas da Vida Minúscula (1991), A Majestade do Xingu (1997) e A Mulher que Escreveu a Bíblia (1999). Neste capítulo, tento demonstrar que nestas narrativas dá-se o início de uma tentativa de construção de um imaginário judaico-brasileiro próprio, formado por uma fusão de motivos tipicamente brasileiros e outros especificamente judaicos, o que seria o corolário do já mencionado processo de dotação de legitimidade e viabilidade da diáspora judaico-brasileira frente à concretude e a reificação do Israel moderno. Na conclusão, teço algumas considerações sobre o todo do trabalho e levanto algumas questões relativas à construções de imaginários coletivos nas diásporas judaicas, mais especificamente na brasileira